[让汽车变得更聪明,走进车载电脑] 如何让自己变得聪明

　　2010年，中国的汽车销量创新高，1800万辆的数字让中国再次领跑美国，成为全球汽车销量最高的国家。汽车已经成为很多人除去家庭与办公室外的另一个主要的空间。在这个空间里，我们上下班、约会，周末郊游、长途旅行……汽车销量的显著增长也预示着用户对车辆的需求将是多样化的。世界正朝着信息化，智能化发展，而如何让汽车变得更智能，也是IT业者的努力方向。当汽车和电脑相遇，会发生什么奇妙的事情呢?
　　车载电脑已经逐渐成为欧、美、日等市场的汽车首选装备，它相比我国流行的GPS+DVD，智能化程度更高。试想一下，您在驾驶汽车的时候，除了收听音乐，收看电影之外，还可以通过电脑了解目前爱车的状况，什么时候应该去4S店保养，了解目的地的天气状况、实时路况，让副驾随时随地上网购物，发布旅途博客……这一切，都是通过车载电脑和3G网络实现的全新汽车生活。
　　车载电脑集IT技术、移动通信技术、智能导航技术和3G互联网技术等高新技术于一体，面向汽车行业，是一个功能强、体积小、可靠性高的移动电脑。车载电脑以嵌入式电脑为硬件基础，搭配液晶显示器、触摸屏、摄像头、传感器、GPS、3G网络等设备组建成硬件系统，结合特定的操作系统和软件程序，提供了汽车监控、故障诊断、通讯、网络和影音娱乐等功能。
　　
　　车载电脑的发展
　　
　　当您的爱车装上车载电脑后，您就拥有了一辆智能化的汽车，并且您能根据自己的喜好，把爱车变成一个Hi－Fi试听室、高清影院、移动办公室、随时随地都可以上网和游戏的休闲吧。甚至，未来车载电脑还能辅助驾驶，驾驶员将地址输入电脑，汽车就会按照最佳的行车路线，安全、快速地到达目的地，人们则通过车载电脑享受各种娱乐设施。
　　车载电脑是车载信息娱乐系统进化到目前的最高级产品，它的发展历程和传统的计算机一样，从一种应用工具发展成了整合多种娱乐功能的智能终端。九十年代初，国外提出了智能交通系统的概念，智能车辆是智能交通系统的重要组成部分。智能交通系统中包含了计算机、移动通讯、自动控制等使车辆更具舒适性、娱乐性、安全性、方便性的多项技术，而基于电脑平台的汽车信息化是实现智能交通的基础和必要条件。
　　1998年，软件巨头微软提出了AutoPC的概念，并致力于开发和搭建软件平台，其目的是再造一个PC市场，使人们在汽车中也能使用网络服务，从而实现建立汽车信息网络的“车辆互联”的构思。随后，在美国通用，日本丰田等汽车制造业巨头的推进下，在车上逐渐实现了多媒体、导航、远程服务和互联网接入等功能。诸如MMI、OnStar、G-Book、CarWings等车载信息娱乐系统不断由实验室推向市场，直接服务于车主。只是，在经过十几年的发展之后，车载电脑并没有在前装车厂中普及，除了价格因素以外，主要是电脑的功耗和稳定性的问题。所以，车载电脑主要活跃于4S店、改装店等后装市场。
　　
　　车载电脑主要有两大平台
　　
　　目前市场上的车载电脑主要有两种平台，一种是基于ARM架构的嵌入式平台，操作系统一般采用Windows CE、Linux、Android等嵌入式操作系统。嵌入式平台具有较低的功耗，能够实现基本的娱乐、GPS、网络应用等功能，但是硬件扩展不方便，软件支持度不高，性能一般。另一种则是x86架构的车载电脑，和我们平时使用的电脑一样，可以安装Windows XP操作系统，拥有更好的软件支持度，但是功耗较高。
　　
　　车载应用的尖兵――ARM处理器系列
　　在车载电脑应用方面，系统功耗是相当值得注意的话题。x86处理器在绝对性能表现方面相当出色，软件兼容性也很优秀。但受限于本身架构以及产品等问题，x86处理器在功耗表现上并不出色。真正适用于超低功耗设备的处理器是ARM架构处理器。在手持设备和平板设备上，已经出现很多使用ARM架构的产品，这些产品在保证超低功耗的情况下，还提供了相当不错的性能，甚至一部分以ARM微架构的处理器，在扩展优化并特别增强显卡性能后，拥有很强的3D处理能力。
　　ARM架构的处理器目前都是32位RISC(精简指令集计算机)架构，由于RISC的一些天生优势再加上ARM的设计目标，ARM架构的处理器往往拥有特别优秀的功耗表现和能耗比。目前的采用ARM架构的处理器主要有NVIDIA Tegra系列、ST Cartesio系列、高通Snapdragon系列、NXPVICARO2以及TI的ARM产品。在车载应用中，由于传统的ARM架构处理器一般性能较低，在汽车里面通常作为单一设备的主控芯片，比如车载DVD、GPS导航仪、流媒体播放等，各种产品之间不能互相融合。
　　如今，奥迪、宝马已经开始在车载电脑中引入NVIDIA的Tegra 2处理器，用于支持车载电脑的3D导航、智能行车、智能控制等多方面的特色应用。Tegra 2处理器拥有两个1GHz的ARM Cortex A9核心和一个ARM7处理器，除此之外还有一些功能性设备，比如2D／3D图形处理器、视频编码处理器、音频处理器以及一个影像处理器。特别值得一提的是Tegra2的图形处理器部分，借助于NVIDIA GPU的强大性能，Tegra 2的图形效能是目前所有ARM架构处理器中最为出色的，能够轻松执行各种3D计算任务，甚至进行较复杂的3D游戏计算。
　　在CES 2011上，奥迪和宝马展示了使用Tegra 2处理器的车载智能电脑。Tegra 2车载智能电脑以3D化模式帮助用户迅速找到所需路线，无论是显示效果还是速度都相当令人满意。和国内目前的一些导航设备的“3D”化不同的是，Tegra 2利用强大的GPU处理能力，在画面效果、图形质量上的表现相当出色，用户看到的是真正有立体效果的、可以纵览全局的导航。
　　Tegra芯片进驻汽车，除了一并满足高清视频播放、TV、车载电话、CD播放等功能外，还可以利用其强大的性能进行更多的智能控制，比如利用其强大的3D性能模拟数字仪表盘，同时监控汽车状况，包括交通标志、盲区、车道偏离检测、驾驶员警示监控、辅助停车、夜视装置等，还有可以结合目前的软件比如谷歌“地球”等实现更人性化的操作。这套车载辅助系统，不仅能够实现3D地图显示，还能够实时计算路况，根据前置摄像头识别路牌，根据路牌提出警示，类似我们常用的电子狗功能。
　　
　　x86处理器Atom独占鳌头
　　x86处理器方面，在英特尔Atom处理器上市之前并没有很好的选择。Atom属于CISC复杂指令集处理器，和我们平时所使用的电脑系统完全兼容，最大的特点就是具有非常低的功耗。目前流行的车载电脑搭配的Atom处理器是Z510PT／Z530PT系列。去年，英特尔正式推出面向车载信息系统、数字安全监控、工业自动化领域的全新SoC产品AtomE600。这款代号为“Tunnel Creek”的处理器集成 了Atom处理器内核、内存控制器、图形视频引擎，并首次允许设备厂商开发与PCI Express兼容的设备，使该设备直接与芯片相连，从而让嵌入式应用更加灵活自如。
　　Atom E600芯片拥有1.6GHz的高频率，满足了汽车信息娱乐处理的速度需要，却只有5瓦功耗，更适合空间受限的车载应用。它包含了一个45nm制程工艺Atom处理器，具有512KB二级缓存、24KB数据和32KB指令一级缓存，支持DDR2 800内存，整合GMA 600图形引擎，支持OpenGL ES2.0、OpenGL ES2.1和OpenVG 1.1，以及HD视频硬件解码功能，满足汽车对高清影音的需要。
　　Atom E600系列抛弃了以往的FSB或DMI总线，转而使用开放式PCI Express总线接口。它可以与EG20T芯片组或许多来自第三方厂商的芯片通过PCI Express总线配合使用，以满足各种嵌入式应用要求。
　　英特尔EG20T主控芯片是一个平台控制器中心，就像我们主板上的南桥芯片。它整合了一系列常用I／O模块。这些模块包括SATA、USB、SD／SDIO／MMC和千兆以太网MAC，以及普通嵌入式接口，如CAN、IEEE1588、SPI、12C、UART和GPIO。将许多附加的功能全部整合至芯片内，其开放互连特性更加容易搭配各种I／O设备。可以和汽车的信息接口通讯，检测车辆的行车信息，可以和车辆应用设备通讯，扩展用户对汽车功能的需要。该系统单芯片的弹性让创造独特的个性设计变得更容易，尤其适合支持包括车用信息娱乐系统。对于需要最少I／O接口的应用，开发人员还可以使用PCI Express总线连接以太网控制器或SATA控制器，而非I／O中心。
　　为了能够满足汽车和嵌入式客户的要求，英特尔在E600系列中还使用了其“超线程”、“虚拟化(VT)”、“主动管理(AMT)”和“安全化”等多项核心技术。以超线程技术为例，通过让处理器并行执行两个指令线程，能够为车载的多任务应用提供更高的性能和更快的系统响应。英特尔Atom E600的低功耗、高集成化、易于扩展性的特点打破了以前车载电脑设计繁杂，功能模块繁多，功耗过大的缺点，是目前车载电脑的不错选择。
　　
　　车载电脑系统很关键
　　
　　说完硬件，我们回到操作系统和应用方面。车载电脑需要收集汽车行驶数据、油耗、车况信息，提高了车主对汽车状况的了解，规避了风险。由于汽车应用的独特性，为汽车开发专业的操作系统势在必行。
　　众所周知，微软Windows操作系统功能强大，性能稳定，兼容性强，以及有无数的优秀的应用软件可供选择；但另一方面，Windows操作系统和应用软件都是针对桌面使用以及鼠标的操作来进行设计开发的，所以在汽车上要让使用Windows操作系统，似乎是一件很困难的事情。最近，微软发布了基于Windows 7系统的嵌入式车载操作系统Windows Embedded Automotive 7，这款操作系统在使用习惯上以提升人和车的交互体验为本，界面操作方便快捷，为车主提供更有效的安全服务和帮助。它也能为车主和乘客提供丰富的应用，比如：音乐、导航、电影、信息查询、通讯录、语音记事本、移动办公、个人助理、天气服务、团购、户外自驾等，丰富汽车娱乐和信息，真正做到人车合一。Windows Embedded Automotive 7可以实现车主、商家、4S店为一体的车载信息服务体系。包含4S店车辆信息交互平台、广告推送互动平台、车载电脑终端应用平台和后台系统平台，这些形成真正切实可行的车载信息服务网络。4S店车辆信息交互平台主要提供给4S店使用，4S店通过此系统能及时查看到车主信息及车辆状态，管理维修保养记录，针对各项数据的统计分析实时的给车主提供针对性的关怀服务，并能对车辆进行远程诊断，处理紧急救援请求。并且通过该平台车主可以在车载电脑终端查看到4S店推送的活动信息，对活动进行反馈，使4S店和车主近距离交流，具有强大的交互性。深圳合正汽车就于2月20日第七届中国(广州)国际汽车改装服务业展上展示了首款基于WindowsEmbedded Standard嵌入式操作系统的车载信息娱乐系统解决方案。
　　另外，千万不要忘记的一点是，目前支持ARM的系统如Android，也已经拥有成千上万的软件支持，这些软件如果应用在车载电脑上，甚至单独为汽车开发的话，那么将会发展为一个重要的平台。上海荣威350汽车原厂搭配了基于Android系统的inkaNet车载终端，搭配3G网络实现了丰富的智能应用。除了原厂之外，更多的车载电脑厂商也已经关注Android在汽车上的应用。
　　
　　写在最后
　　
　　信息化的应用使汽车不再是一个孤立的个体，而成为了一个信息娱乐化的终端，与网络有机地连接起来。车载电脑系统开放的扩展性使我们对车载电脑信息化的应用更具无限的遐想。在不久的未来，我们拨打电话的时候，只需要通过语音发出命令就可以了，接收到邮件和短信的时候也会通过语音朗读出来，你甚至可以通过语音来回复邮件或者短信，驾驶员不需要拿起手机或者键盘来输入文字，需要的只是张张嘴。车载生活变得更加精彩，而车载电脑在未来的日子里让人、车、生活真正地融合统一，也让我们看到了车载信息娱乐系统发展的方向。总之，除了书房、客厅之外，汽车将是下一个电脑攻占的领地。